奉永道 牟軍 李煒

摘 要：通過對試樣的安裝、密封機械結構、防側漏機構、高壓室密封技術的改進，有效保障了氣體滲透儀密封效果，提高了壓差法氣體滲透儀的測試精度。

關鍵詞：壓差法；密封技術；改進

中圖分類號：TB 文獻標識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2018.16.094

壓差法氣體透過率測試儀檢測數(shù)據(jù)的真實性和穩(wěn)定性取決于其密封性，真空管路閉合和真空腔的密封技術直接影響真空腔內真空度是否達標?，F(xiàn)在實驗室常用的試樣密封方法為手工密封，這樣容易使試樣裝夾中存在泄漏點，那么很可能長時間抽真空而未達到理想的真空度，以及試樣上所吸附的雜質和干擾氣體、真空氣路泄露等因素都會對試驗數(shù)據(jù)的準確性、重復性、試驗時間以及試驗數(shù)據(jù)有效性等產(chǎn)生明顯的影響。為此，我們通過對壓差法氣體滲透儀密封技術進行改進，有效提高了檢測效果和精度。

在改進過程中，我們逐一對試樣的安裝、密封機械結構的改進、防側漏機構的改進、高壓室密封槽的改進，最終達到理想效果。

1 試樣安裝的改進

在真空室試驗臺上涂一層真空密封油脂，注意油脂不要粘附在真空室空穴中以及化學分析濾紙上。把預先調節(jié)好的試樣平鋪在真空室試驗臺上，輕輕按壓試樣與試驗臺貼合的邊緣，使試樣緊貼試驗臺，在真空閥以及真空泵的作用下，試樣緊貼試濾紙；蓋上安裝有O型密封圈于帶有凹槽的高壓腔室，（O型圈涂覆微量真空密封脂）通過壓緊高壓腔室使密封圈壓緊試樣邊緣，使整個透氣室密封。

以上測試條件的每一項改變，配置各部件的性能優(yōu)劣，真空室的容積測量準確性，以及系統(tǒng)的密封性，括閥門和樣品的密封方式和密封槽的結構，以及樣品安裝密封方式都會影響測試結果。

氣體透過量測量的數(shù)學模型。

國家標準計算公式推導：

由克拉伯龍方程：

2 密封機械結構的改進

密封圈安裝的密封槽U型槽結構如圖2。

密封圈壓合試樣時，密封圈的壓縮后，密封圈去填充U型槽，因不同試驗人員操作，壓合密封圈密封試樣時，密封圈的壓縮量不同，對試樣的壓合力有變化，因此會對試樣的有效透過面積，密封效果產(chǎn)生影響。

雙密封圈結構密封方式，沒有試樣密封的防側漏機構，在厚度方向或貼合面對樣品進行密封防側漏。

測試腔室雙層密封圈結構對試樣壓緊密封。兩個密封圈之間存在一個大氣壓空氣，依然存在側漏。此種密封不能解決兩個密封圈之間的空氣通過試樣厚度方向或者試樣與低壓室的貼合面滲透到低壓室。這樣的泄漏直接影響試驗的測試結果的準確性和穩(wěn)定性，抽真空的效率，脫吸附能力。

測試腔室雙層密封圈對試樣壓緊密封，試樣穿過兩個密封圈，將密封圈之間的空間分隔成兩個獨立空間，并且對其中靠近低壓室的空間抽真空。此種密封可以解決兩個密封圈之間的空氣通過試樣與低壓室的貼合面滲透到低壓室，但不能阻止環(huán)境空氣在試樣厚度方向滲透到低壓室，依然影響測試結果的準確性和穩(wěn)定性，抽真空的效率，脫吸附能力，甚至無法實現(xiàn)測試以及影響測試精度和效率。

3 防側漏機構的改進

在低壓室壓合時的內層密封圈和輔助密封圈壓合中間鉆一直徑3mm孔，和增加一個防側漏低泄漏真空閥，在抽真空階段真空閥打開與真空泵連接，對試樣厚度延伸到兩密封圈形成的保護腔室抽真空，使樣品厚度延伸到的腔室與真空室的壓差接近0，從而實現(xiàn)樣品的在厚度方向的密封。

4 高壓室密封槽的改進

改進后的密封槽結構，能確保密封圈在壓合密封試樣時，確保密封圈壓縮時，材料填滿凹槽，多出部分往試樣外邊緣流動，確保了試樣的有效透過面積，確保了安裝試樣時，壓緊試樣的壓合力穩(wěn)定性，提高了試樣在厚度方向的密封性。

改制加工：對高壓室安裝密封圈的槽，根據(jù)密封圈規(guī)格配合尺寸和壓縮量設計，進行車床精加工，加工雙層密封槽，且內層與外層密封圈存在高程差。

通過對試樣密封技術的改進前后測試數(shù)據(jù)的對比，發(fā)現(xiàn)改進后的測試數(shù)據(jù)更準確，數(shù)據(jù)更集中，更穩(wěn)定，解決了“測試精度低、檢測效率差”的問題，確保了檢測數(shù)據(jù)的精、準、穩(wěn)。

參考文獻

[1]國家質量技術監(jiān)督局.GB/T 1038-2000 塑料薄膜和薄片氣體透過性試驗方法 壓差法＼[S＼].2000：1-2.

[2]壓差法氣體滲透儀操作規(guī)程＼[EB/OL＼].2011.

[3]姜允中.氣體阻隔檢測裝置＼[P＼].濟南蘭光機電技術有限公司，200820174120.3，2009，（07）.